一、水和酒精Marangoni凝结换热特性研究(论文文献综述)
张付林,郑源,李城易,唐肖阳,高成昊[1](2020)在《双向轴伸泵装置反向运行流动及振动特性研究》文中提出为分析双向轴伸泵装置反向运行时的流动特性,对泵装置进行数值模拟计算,结果表明:泵装置反向运行时,前置导叶引起的正向预旋使叶轮进口处的轴向流速分布均匀性降低,当流量小于0.8Q0时,轴向流速分布均匀性呈现出近乎指数的下降趋势;叶轮出口环量越大,出水流道性能的提高越明显,但是当流量大于1.1Q0时,环量对流道性能的影响消失。通过模型试验验证外特性,然后对试验装置不同叶片安放角、不同工况下的振动结果进行分析,得到其振动特性,结果表明:泵装置反向运行时,振动加速度峰峰值随着流量的减小先减小后增大,在小流量工况0.8Q0时最大;振动主频集中在1倍、3倍、4倍和14倍转频的位置,且主频位置随工况的改变而改变.研究结果为泵站工程的安全稳定运行提供参考。
李恒,张贵龙,李勇,夏凯,王进仕,严俊杰[2](2020)在《水-酒精混合蒸气Marangoni凝结液珠移动实验研究》文中指出本文进行了不同参数下水平表面上水-酒精混合蒸气Marangoni凝结实验,获得了初始过冷度、酒精蒸气浓度、蒸气流速等因素对凝结液珠移动速度的影响规律,并对液珠移动成因进行了分析。研究发现:在不同条件下,凝结液珠移动速度方向会发生变化;随着初始过冷度的减小,液珠从逆着蒸气来流方向移动逐渐变化为正向移动,逆向移动速度减小到零后反向增加;随着酒精蒸气浓度和蒸气流速的增加,凝结液珠运动方向变化时的初始过冷度逐渐增大;实验中统计得到的液珠移动速度变化范围为-0.050.02 m·s-1。从受力角度对液珠移动成因的分析表明,液珠移动速度的大小与方向由表面张力梯度和蒸气剪切力决定。
范亚茹[3](2018)在《水-酒精混合蒸气冷凝过程中液滴自发移动现象的研究》文中研究指明混合蒸气(如:水-酒精)的冷凝过程中,由于冷凝表面温度差对应冷凝液表面浓度差,并由浓度差引起表面张力差作用,导致冷凝液出现拟似滴状状态,称之为马兰高尼冷凝。马兰高尼凝结不同于疏水传热面上形成的普通珠状凝结,液滴的形成主要依靠冷凝液表面张力差,且其形成与传热面的亲疏水性无关。在马兰高尼凝结中,当传热表面具有整体温度梯度时,冷凝液滴周围形成表面张力差不平衡,导致在没有任何外力的作用下,冷凝液滴也会产生自发的移动现象。另一方面,当传热面不具有整体温度梯度时(均匀温度传热面),由于冷凝液滴在移动的同时液滴周围自发形成温度不均匀分布,从而形成表面张力不平衡,也可导致液滴自发移动现象的产生。本论文针对水-酒精混合蒸气的马兰高尼冷凝过程中,上述温度均匀传热面上冷凝液滴的自发移动现象开展实验研究。本文设计并搭建了水-酒精混合蒸气的马兰高尼冷凝实验系统,本系统实现了传热面上温度梯度区域和温度均匀分布区域的相邻且共存,使冷凝液滴在温度梯度区域获得初始速度后,进入温度均匀分布区域;且整个实验系统实现了对混合蒸气凝结传热特性的测量和凝结液滴移动的可视化观察与记录。本论文在水-酒精混合蒸气的冷凝实验过程中,首次确认在均匀温度传热面上也会发生冷凝液滴的自发移动现象。本研究中传热面上冷凝液滴的移动存在有初速度和无初速度两种模式。通过对具有和不具有初速度的冷凝液滴在均匀传热面上的不同移动特性进行比较分析,确认了具有明显初速度的冷凝液滴在均匀温度领域产生自发移动现象,而无初速度液滴则产生无序运动(非自发移动),且其平均速度接近于0 mm/s。在同一混合蒸气浓度的条件下,随着均匀温度表面过冷度的降低,液滴在温度梯度区域获得的初始速度减小,并且液滴在均匀温度表面的平均移动速度也随之减小。从而验证了在均匀温度传热面,冷凝液滴自发移动的驱动力伴随着液滴移动其周围形成的局部温度分布所产生的局部表面张力不平衡的推测,为马兰高尼冷凝过程中表面张力差驱动液滴自发移动现象机理的阐明提供了重要实验依据。
李勇,夏凯,陈娜娜,王进仕,严俊杰[4](2018)在《水平表面混合蒸气Marangoni凝结瞬态过程特性的实验研究》文中提出本文设计、搭建了水平表面上凝结换热实验系统,对水-酒精混合蒸气Marangoni凝结的瞬态过程进行了实验研究。研究发现:随着冷却水温度、酒精蒸气浓度的升高,在凝结瞬态过程中,表面过冷度先出现周期性变化,进而周期性减弱直至出现不规律变化。蒸气流速的升高总会促进表面过冷度出现周期性变化。结合实验过程中凝结形态变化规律,总结得到了凝结瞬态过程中的三种典型类型:成膜类型、液珠周期性运动类型与液珠不规律运动类型。
胡申华,彭建军,高策[5](2017)在《板式换热器中水酒精混合蒸气凝结换热特性的实验研究》文中提出通过设计搭建板式换热器凝结换热实验台,研究了不同酒精浓度(0%、1%、10%、50%)、不同蒸气压力(70、80、90k Pa)和不同蒸气流速(15m/s,25m/s)下,酒精–水混合蒸气在板式换热器中凝结换热系数随出口蒸气干度的变化特性。实验结果表明:在压力流速相同的工况下,随着蒸气干度的增大,换热系数随之增大;在90k Pa时,浓度为1%时换热系数增大明显,与纯水蒸气相比,增大约25%,而在中浓度和高浓度时换热系数减小;换热系数随着蒸气流速和压力的增加而增大。在实验数据的基础上,通过引入Jockob准则数,对混合工质凝结换热模型进行了研究,实验值和计算值对比误差在-35%35%之间。
乔宏斌,王顺,胡申华[6](2016)在《流速对水平圆管外混合蒸汽凝结换热影响的实验研究》文中认为本文在蒸汽压力为70 k Pa的实验工况下,通过实验研究了不同蒸汽流速(v=0.31、0.46和0.62 m/s)下纯水和不同酒精浓度(1%、2%、5%、10%和20%)水-酒精混合蒸汽在水平圆管外不同位置的凝结换热特性,并实现了实验的可视化,同时分析了不同蒸汽流速下造成Marangoni(马朗戈尼)凝结换热特性差异的原因。实验及分析结果表明:对纯水蒸气而言,蒸汽流速对凝结换热特性影响较大;对水-酒精二元混合蒸汽而言,换热系数随蒸汽流速增加而增加,增加幅值与酒精浓度有关;在较低浓度范围内(1%、2%),换热系数随蒸汽流速增大而增加,且当浓度为2%时增加辐值最大。在较高浓度范围内(5%、10%、20%),随蒸汽流增加,换热系数增加幅度逐渐减小。
乔宏斌,王顺,胡申华[7](2016)在《混合蒸汽在板式换热器中的凝结换热特性》文中研究指明本文通过设计搭建板式换热器凝结换热实验台,研究了不同酒精浓度(0%,1%,2%,5%,10%,20%)、不同蒸汽压力(31.2 k Pa,47.4 k Pa,84.5 k Pa)下,定质量流量的酒精-水混合蒸汽在板式换热器中凝结换热系数随冷却水温的变化特性。实验结果表明:随着冷却水温的增大,换热系数随之增大,几乎呈现出线性变化的关系;低浓度的混合蒸汽(1%,2%)明显高于纯水蒸气的换热系数,随着浓度增大,换热系数下降;随着压力增大,换热系数增强。沿蒸汽流动的方向,换热系数是逐渐下降的。
唐继国[8](2016)在《气泡微细化沸腾现象及其形成机制研究》文中指出气泡微细化沸腾(MEB,Microbubble Emission Boiling)是一种具有超高强度换热性能的特殊沸腾现象,在高速电子芯片、大功率半导体芯片以及反应堆等诸多装置和设备的冷却方面都有极好的应用前景。目前MEB现象相关研究尚处于开始阶段,其影响因素等方面的研究还不完善,MEB形成机理并不清楚,因此,本文主要对MEB发生时的气泡动力学行为、声学特性、换热特性,以及凝结作用和Marangoni效应等在MEB形成过程中的作用等进行了详细的研究。首先,在解决高热流条件下的密封、绝缘等关键问题基础上,设计并搭建了能够稳定、可重复实现MEB现象的可视化实验系统。加热面直径为10 mm,MEB实验在常压下进行,工质为蒸馏水,过冷度为0-60 K。实验中观察到了典型的MEB现象:当过冷度超过20 K、热流密度到达CHF以后,壁温短暂跃升(约2-5 s),随后MEB现象发生,此时不同于一般沸腾状态,加热面上形成的气泡不会脱离壁面,而是经历快速的局部破碎或者顶部破碎过程,同时伴有微气泡喷射现象及强烈的沸腾噪声,热流密度最高可达7 MW/m2以上;气泡破碎频率的平均值随热流密度升高而升高,通常可达100 Hz以上,远高于核态沸腾时的情况;MEB时加热面上气膜各尺寸平均值受过冷度和热流密度影响相对较小,而半径变化率最大值随过热度升高而升高,甚至可达2.5 m/s;MEB区域的声信号波动剧烈且能量峰值所对应的频段与气泡破碎频率的峰值接近,在时频谱中不同频段的能量峰值交替产生,说明MEB时存在多种气泡破碎过程,而通过声信号偏差及离散小波变换可有效区分自然对流、核态沸腾、膜态沸腾以及MEB等不同的沸腾模式;综合MEB时气泡破碎与换热的关系以及凝结作用和Marangoni效应,给出了 MEB时无量纲换热关联式。为阐明气液界面凝结作用在MEB形成过程中所起作用,设计并搭建了一套用于研究气泡凝结破碎过程的可视化实验系统。实验中发现,当过冷度超过20 K、蒸汽流量超过0.74m3/h时,气泡凝结过程会出现与MEB时类似的气泡破碎和微气泡喷射现象。气泡破碎前,其表面通常会形成波数相对较高的毛细波,而微气泡的尺寸和数目与毛细波的波数有关;基于球面线性不稳定性分析进一步发现,较高过冷度下,剧烈的凝结传质过程会触发Landau-Darrieus 不稳定性导致气泡表面毛细波形成,气泡凝结过程被强化,进而触发Birkhoff不稳定性,气泡最终破碎成大量微气泡;此外,低过冷度下Landau-Darrieus不稳定性在任何表面波数下均不会触发,因此气液界面无毛细波形成,无气泡破碎现象发生,这在一定程度上揭示了 MEB现象仅在较高过冷度下发生的原因。最后,利用流体计算软件FLUENT分析了破碎前气泡周围的微对流过程,以研究Marangoni对流在MEB形成过程中的作用。对于水工质,在较高过冷度下,由于气泡边缘区域存在较强的Marangoni对流过程,导致气液界面的不稳定性加剧,气泡边缘更易发生局部破碎,与实验结果一致;对于酒精工质,在较高过冷度下,即使凝结作用较强,但由于气泡周围Marangoni对流过程较弱,其产生的最大速度仅为水工质时的1/3左右,此时无法形成MEB现象。因此,除气液界面凝结作用外,Marangoni对流极有可能是导致气泡破碎的另外一个重要原因。
沈超群[9](2016)在《表面特性对微尺度冷凝的影响机理研究》文中提出微尺度冷凝是微热管、芯片实验室、微燃料电池等微型器件中的关键热物理过程,该方向的研究具有重要的应用前景和学术价值,已成为工程热物理领域的一个重要研究课题。通过对冷凝表面做改性处理,可以使表面具有疏水性、梯度表面能等特性,这有利于强化冷凝换热。相对于常规尺度,在微尺度条件下,表面特性对冷凝过程的影响更为突出,因此,有必要深入研究表面特性对微尺度冷凝影响机理。目前,冷凝表面特性对微尺度冷凝影响机理的研究还相对较少,特别是表面浸润性及表面能梯度等对冷凝过程中气液两相流型的影响机理,以及微尺度下疏水壁面上冷凝液滴的运动特性还缺乏深入研究。为此本文开展了疏水微通道内水蒸汽及水-酒精混合蒸汽的流动冷凝过程可视化实验研究:基于VOF方法数值模拟研究了矩形微管道内冷凝液滴运动及合并特性;采用格子Boltzmann方法自由能模型模拟了表面能梯度表面的蒸汽冷凝及冷凝液滴自驱动式运动及合并。概括起来,本论文的主要研究内容及研究结论如下:(1)采用MEMS工艺加工了宽深比为3、水力直径为150μm、通道有效长度为56mm,通道壁面水接触角为96°的疏水硅微通道芯片。设计搭建了疏水微通道流动冷凝可视化实验台,观测了芯片水平放置下的冷凝流型演化,测试流动冷凝换热性能。实验研究结果表明:①在疏水微通道内,沿流动方向依次出现了珠状流、珠状-环状复合流、珠状-喷射复合流和珠状-泡状/弹状复合流等流型;珠状流及珠状.环状复合流区域内存在液滴合并及在蒸汽剪切作用下脱落现象。②随着通道入口蒸汽Reynolds数和冷凝液Weber数的增加,珠状-喷射复合流的位置向通道出口推移,且喷射频率增加。③沿着工质流动方向芯片壁面温度逐渐减低,在珠状-喷射复合流前温度下降缓慢,在珠状-喷射复合流后壁面温度下降明显;冷凝平均换热系数随Reynolds数的增加而增大。(2)以水-酒精混合蒸汽为实验工质,观测了混合蒸汽在疏水微通道内沿流动方向的流型分布及演化,分析了不同酒精质量分数条件下的冷凝流型特点。实验结果表明:①当混合蒸汽中水蒸汽占主导时,珠状凝结几乎占据整个气液两相区域内的通道壁面,通道内沿程依次出现珠状流、珠状-溪状复合流、珠状-环状复合流、珠状-喷射复合流和珠状-弹状/泡状复合流。②当酒精浓度逐渐升高至与水蒸汽相当时,喷射流后的珠状凝结消失而出现弹状/泡状流。③当混合蒸汽中酒精占主导时,珠状凝结基本消失,沿程依次出现环状-溪状复合流、环状流、喷射流和弹状/泡状流;纯酒精蒸汽下溪状流消失。④相同的Rev条件下,喷射流位置随混合蒸汽中酒精质量浓度的减小向通道出口推移;珠状-喷射复合流频率随混合蒸汽中酒精质量浓度的增加先升高后降低,当质量浓度为10%时,频率达到最大值,当浓度大于60%后,酒精质量浓度对喷射频率的影响明显减弱。⑤降低微通道表面自由能,有利于混合蒸汽在流动冷凝过程中形成珠状凝结。(3)为深入研究微尺度下疏水壁面上冷凝液滴的运动特性,本文基于VOF气/液相界面追踪方法建立了水蒸汽强制对流条件下的液滴运动及合并行为三维动力学模型,数值模拟了矩形微通道内的两个液滴在强制对流作用下的运动及合并过程。研究结果表明:①液滴尺寸相同及大液滴在前工况下出现液滴合并,大液滴在后工况中未出现合并。②由于接触角滞后现象,液滴向水蒸汽流动方向偏斜:合并发生后,液滴与壁面接触面积发生振荡并逐渐衰减至一个稳定值,且蒸汽流速越大,稳定后的接触面积越大。③水蒸汽速度越大,合并时间越短,合并距离则随入口水蒸汽流速先增大后减小。④前方液滴尺寸大于后方液滴尺寸时,前方液滴的滑动速度大于后方液滴的滑动速度,液滴间距逐渐增大。(4)利用格子Boltzmann方法自由能模型模拟了蒸汽在梯度表面能表面上冷凝过程中的液滴运动和合并过程。考察了固体表面能梯度和表面张力对液滴运动过程的影响,探讨了液滴在不同表面上变形、运动以及液滴运动过程内部流场变化,对比分析了均质表面和梯度表面上液滴合并过程的不同形貌。研究结果表明:①冷凝过程中,蒸汽在固体壁面高表面能侧凝结并铺展形成液膜,低表面能侧形成液滴。随着冷凝液不断累积,液滴不断长大、合并,并在不平衡表面张力的驱动下向表面能高的方向自运动。②高表面能侧的冷凝液滴接触角比低表面能侧的液滴接触角小,由于表面张力不平衡而在液滴内产生指向亲水侧的驱动力,当表面能梯度足够大时,液滴能克服接触角滞后的影响沿表面能增加方向运动。③梯度表面能表面上两液滴合并后向亲水侧偏移,凝结条件下运动液滴总是不断与前进方向上的液滴合并继而迅速移动。以上研究较系统地揭示了表面浸润性及壁面表面能梯度等因素对微尺度冷凝过程的影响机理,相关研究成果可为微型能质输运器件的设计与优化提供有力的理论支撑,同时,也是对微尺度冷凝理论的重要补充和完善。
高洪贺[10](2015)在《负压下水平管束凝结换热的实验与研究》文中研究说明冷凝换热实验采用多根光管水平排列组成的管束,价格低廉、换热效率高是其最大优点。以冷凝传热系数作为实验标准,分析了不同管排处冷凝管传热机理及管束效应模型。水平管束外凝结传热以酒精-水的混合蒸汽作为研究对象,研究双工质在水平管束壁面上的Marangoni现象。Marangoni凝结相比以往的光管外凝结换热效率要高出很多,具有很好的推广能力。利用自行搭建的高气密性Marangoni凝结换热实验系统,在蒸气流量(10kg/h、14kg/h)和压力(31.5kpg、47.5kpa、80.5kpa),进行了酒精浓度(0%、1%、5%、10%)在等温表面上的传热实验,得到了管外凝结换热系数随过冷度变化的凝结特性曲线。实验结果表明:在较低的浓度范围内(1%、5%),首排冷凝管(与单根冷凝管凝结换热情况相同)系数在整个过冷度范围内均呈现下滑趋势,而次排管在某一过冷度下出现转折;在大于5%的浓度范围内,次排管同样表现出不断下滑趋势。混合蒸汽的最大的管外凝结表面系数出现在1%浓度下,而当浓度大于等于5%时,伴随浓度的不断增大,管外传热系数单调减小。蒸汽压力对管外传热系数也表现基本相同的影响曲线。蒸汽流量不如浓度与压力对传热系数影响程度大。为了研究管束效应,提出了“管束效应作用因子”来分析管束效应对凝结换热的影响,并拟合了管束效应多项式。
二、水和酒精Marangoni凝结换热特性研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水和酒精Marangoni凝结换热特性研究(论文提纲范文)
(1)双向轴伸泵装置反向运行流动及振动特性研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1计算模型及边界条件设置 |
1.1 计算模型 |
1.2 边界条件设置 |
2 反向运行时流动特性结果分析 |
2.1 泵装置整体流态 |
2.2 叶轮进口轴向流速分布 |
2.3 出水流道水力损失 |
3 泵装置模型试验 |
3.1 模型试验装置 |
3.2 模型试验结果分析 |
3.3 振动特性分析结果分析 |
3.3.1 不同叶片安放角的振动结果分析 |
3.3.2 不同运行方向振动结果对比 |
4 结论 |
(2)水-酒精混合蒸气Marangoni凝结液珠移动实验研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 Marangoni凝结实验系统及方法 |
1.1 Marangoni凝结实验系统 |
1.2 凝结液珠移动速度的计算方法 |
2 实验结果及讨论 |
2.1 酒精蒸气浓度的影响 |
2.2 蒸气流速的影响 |
2.3 液珠移动的成因分析 |
3 结论 |
(3)水-酒精混合蒸气冷凝过程中液滴自发移动现象的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 马兰高尼凝结研究简介 |
1.2.1 马兰高尼凝结机理 |
1.2.2 马兰高尼凝结传热特性 |
1.2.3 初始液滴间距和液膜厚度的特性 |
1.2.4 马兰高尼冷凝液滴的自发移动 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 传热块结构及冷却方案的可行性分析 |
2.1 传热块结构及冷却方案的确定 |
2.1.1 传热块结构设计及材料的选取 |
2.1.2 冷却水的双区域调节 |
2.1.3 传热表面温度分布的数值模拟分析 |
2.2 本章小结 |
第三章 实验装置和实验方法 |
3.1 马兰高尼凝结液滴自发移动实验装置 |
3.1.1 凝结液滴自发移动实验系统 |
3.1.2 凝结室 |
3.1.3 传热块结构及冷却水系统的设计 |
3.2 实验参数测量方法 |
3.2.1 传热表面温度测量方法 |
3.2.2 水-酒精混合蒸气浓度测量方法 |
3.2.3 水-酒精混合蒸气的流速测量方法 |
3.3 冷凝液滴移动速度的分析方法 |
3.4 实验步骤 |
3.5 本章小结 |
第四章 水-酒精混合蒸气冷凝液滴移动特性实验研究 |
4.1 实验工况 |
4.2 实验现象观察及传热特性分析 |
4.2.1 凝结液滴移动可视化观察 |
4.2.2 传热面温度分布和冷凝传热特性分析 |
4.3 冷凝液滴自发移动特性分析 |
4.3.1 冷凝液滴移动的两种模式 |
4.3.2 冷凝液滴自发移动的速度变化 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 本文的创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(4)水平表面混合蒸气Marangoni凝结瞬态过程特性的实验研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 实验系统 |
2 参数的确定 |
2.1 实验试件尺寸设计 |
2.2 实验参数测量 |
2.3 实验参数计算 |
2.4 不确定度分析 |
3 实验结果及分析 |
3.1 冷却水温度对瞬态过程的影响 |
3.2 酒精蒸气浓度对瞬态过程的影响 |
3.3 蒸气流速对瞬态过程的影响 |
3.4 典型的瞬态过程类型 |
4 结论 |
(6)流速对水平圆管外混合蒸汽凝结换热影响的实验研究(论文提纲范文)
引言 |
1 实验系统及计算方法 |
1.1 实验系统 |
1.2 计算方法 |
2 实验结果 |
2.1 蒸汽流速对进口段凝结换热系数的影响 |
2.2 蒸汽流速对中间段凝结换热系数的影响 |
2.3 蒸汽流速对出口段凝结换热系数的影响 |
2.4 蒸汽流速对凝结形态的影响 |
3 蒸汽浓度流速对凝结换热特性影响的分析 |
4 结论 |
(7)混合蒸汽在板式换热器中的凝结换热特性(论文提纲范文)
1 实验系统 |
2 实验结果和分析 |
2.1 不同浓度混合蒸汽对换热系数的影响 |
2.2 压力对换热系数的影响 |
2.3 板片不同位置处换热系数 |
3 结论 |
(8)气泡微细化沸腾现象及其形成机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 气泡微细化沸腾实验研究现状 |
1.2.1 MEB现象及其实验研究 |
1.2.2 MEB现象的影响因素 |
1.2.3 MEB应用方面的实验及设计 |
1.3 气泡微细化沸腾机理研究现状 |
1.3.1 气液界面凝结作用 |
1.3.2 Marangoni对流作用 |
1.4 现有研究不足 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 实验装置与数据处理 |
2.1 MEB实验系统 |
2.1.1 可视化水箱与加热部 |
2.1.2 测量系统 |
2.1.3 加热元件表面情况测量 |
2.2 气泡凝结实验系统 |
2.2.1 可视化水箱与注射管道 |
2.2.2 蒸汽回路 |
2.2.3 测量系统 |
2.3 热工参数处理与误差分析 |
2.3.1 热工参数处理 |
2.3.2 基本参数的误差分析 |
2.4 图像处理与误差分析 |
2.4.1 图像处理 |
2.4.2 气泡参数 |
2.4.3 基本参数误差分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 MEB换热特性及气泡行为实验研究 |
3.1 实验重复性及与其他学者结果比较 |
3.1.1 实验重复性 |
3.1.2 与其他学者实验结果比较 |
3.2 换热特性 |
3.2.1 沸腾曲线 |
3.2.2 沸腾换热系数 |
3.2.3 临界热流密度 |
3.3 可视化结果分析 |
3.3.1 不同沸腾阶段气泡行为比较 |
3.3.2 MEB时的气泡行为比较 |
3.3.3 过冷度对过冷沸腾影响 |
3.3.4 壁面过热度对过冷沸腾影响 |
3.4 气泡动力学行为 |
3.4.1 气泡尺寸参数 |
3.4.2 气泡半径变化速度 |
3.4.3 气泡频率 |
3.4.4 气泡凝结和破碎过程无量纲分析 |
3.5 沸腾关联式 |
3.5.1 沸腾无量纲关联式 |
3.5.2 与其他学者实验数据比较 |
3.6 核态沸腾到MEB过渡阶段分析 |
3.6.1 温度阶跃 |
3.6.2 过渡阶段气泡行为 |
3.7 本章小结 |
第4章 MEB声学特征研究 |
4.1 实验的重复性与本底 |
4.2 时域分析 |
4.2.1 最大值与偏差 |
4.2.2 偏度和峰度 |
4.2.3 基于统计分析的沸腾状态识别 |
4.3 频域分析 |
4.3.1 傅里叶变换 |
4.3.2 频域分析 |
4.4 时频域分析 |
4.4.1 短时傅里叶变换 |
4.4.2 离散小波变换 |
4.5 本章小结 |
第5章 凝结作用对MEB形成影响研究 |
5.1 过冷度和蒸汽流量对气泡凝结及破碎影响 |
5.1.1 过冷度影响 |
5.1.2 蒸汽流量影响 |
5.1.3 蒸汽气泡凝结状态分布 |
5.2 气泡破碎与表面波动 |
5.2.1 蒸汽气泡破碎频率 |
5.2.2 微气泡尺寸与速度 |
5.2.3 气泡表面波 |
5.3 气泡不稳定性分析 |
5.3.1 Rayleigh-Taylor不稳定性 |
5.3.2 Landau-Darrieus不稳定性 |
5.4 本章小结 |
第6章 Marangoni效应对MEB形成影响研究 |
6.1 Marangoni对流 |
6.2 几何模型与网格划分 |
6.2.1 物理模型 |
6.2.2 几何模型 |
6.2.3 网格划分 |
6.2.4 网格敏感性验证 |
6.3 数学模型与求解 |
6.3.1 数学模型 |
6.3.2 边界条件 |
6.3.3 参数设置 |
6.4 计算结果与分析 |
6.4.1 过冷度影响 |
6.4.2 壁面过热度影响 |
6.4.3 物性影响 |
6.5 本章小结 |
结论及展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
附录A |
附录B |
(9)表面特性对微尺度冷凝的影响机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 微尺度流动冷凝过程中界面演化及传热的研究现状 |
1.2.1 通道尺度的划分 |
1.2.2 微通道流动冷凝实验研究 |
1.2.3 微通道流动冷凝理论研究 |
1.2.4 通道表面浸润性对微尺度冷凝的影响 |
1.3 混合蒸汽的冷凝 |
1.3.1 可凝性气体的影响 |
1.3.2 不凝性气体的影响 |
1.4 固体表面的液滴运动特性 |
1.5 梯度表面能表面的冷凝 |
1.6 本论文的研究内容 |
1.7 本章小结 |
第二章 疏水微通道内水蒸汽流动冷凝可视化实验研究 |
2.1 疏水微通道实验芯片制作 |
2.1.1 矩形微通道制备 |
2.1.2 通道表面改性 |
2.1.3 疏水微通道芯片封装 |
2.1.4 壁面接触角的测量 |
2.2 实验系统与实验方法 |
2.2.1 疏水微通道流动冷凝实验系统 |
2.2.2 实验方法及步骤 |
2.2.3 实验数据处理及误差分析 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 疏水微通道内流动冷凝流型及其演化 |
2.3.2 疏水微通道内流动冷凝的流动和传热特性 |
2.4 本章小结 |
第三章 疏水微通道内混合蒸汽流动冷凝可视化实验研究 |
3.1 实验系统与实验方法 |
3.1.1 实验工质 |
3.1.2 疏水微通道流动冷凝实验系统 |
3.1.3 实验方法及步骤 |
3.1.4 实验数据处理及误差分析 |
3.2 实验结果及分析 |
3.2.1 疏水微通道内流动冷凝流型及其演化 |
3.2.2 混合蒸汽流动冷凝过程珠状-喷射复合流流动特性 |
3.2.3 表面特性对混合蒸汽冷凝流型的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 矩形微管道内冷凝液滴运动及合并特性的数值模拟研究 |
4.1 模型及数值求解 |
4.1.1 物理模型 |
4.1.2 理论模型 |
4.1.3 数值求解方法 |
4.1.4 网格划分 |
4.1.5 边界条件 |
4.2 数值模拟结果与分析 |
4.2.1 液滴等大工况下数值模拟结果 |
4.2.2 液滴尺寸不同工况下数值模拟结果 |
4.3 本章小结 |
第五章 梯度表面能表面冷凝及其液滴动力学LB模拟研究 |
5.1 常用Lattice Boltzmann模型及其边界条件 |
5.1.1 LBM多相模型 |
5.1.2 边界条件处理 |
5.2 梯度表面能表面冷凝的LBM模拟 |
5.2.1 数学模型 |
5.2.2 湿润边界条件 |
5.2.3 模型验证 |
5.3 结果分析与讨论 |
5.3.1 梯度表面能表面的冷凝 |
5.3.2 梯度表面能表面的液滴运动特性 |
5.3.3 固体表面的液滴合并 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的主要学术成果 |
(10)负压下水平管束凝结换热的实验与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源与研究意义 |
1.2 壳管式冷凝传热的研究现状与进展 |
1.2.1 光滑管外冷凝换热研究进展 |
1.2.2 管外冷凝换热研究现状与进展 |
1.3 本文的研究目的和主要工作 |
1.3.1 研究内容 |
第二章 水平管束外Marangoni凝结的理论分析与研究 |
2.1 Marangoni凝结 |
2.1.1 Marangoni凝结综述 |
2.2 Marangoni凝结机理 |
2.2.1 管束效应 |
2.2.2 表面张力引起的Marangoni效应 |
2.2.3 Marangoni对流引起的表面液体流动 |
2.2.4 多组分间的Marangoni凝结分析 |
2.3 Marangoni效应对凝结影响的研究 |
2.4 Marangoni凝结的研究发展 |
2.4.1 实验研究现状 |
2.4.2 理论研究现状 |
2.5 水-酒精混合蒸汽的Marangoni凝结 |
2.6 本章小结 |
第三章 Marangoni凝结传热系统设计 |
3.1 实验试件的选择与设计 |
3.1.1 实验试件的形状的选择与设计 |
3.1.2 冷凝试件表面温度测量方法及冷凝系数计算 |
3.2 Marangoni凝结系统的设计 |
3.2.1 混合蒸汽凝结循环系统 |
3.2.2 数据采集系统 |
3.3 实验方法和过程 |
3.3.1 冷凝传热系统气密性检查 |
3.3.2 实验前的准备工作 |
3.3.3 凝结系统实验流程 |
3.4 本章小结 |
第四章 水平光滑叉排管束的Marangoni凝结换热特性研究 |
4.1 管束效应作用下的管束局部的冷凝换热特性对比分析 |
4.1.1 对比分析不同酒精蒸汽浓度对冷凝换热特性的影响 |
4.1.2 对比分析混合蒸汽流量对冷凝换热特性的影响 |
4.1.3 对比分析混合蒸汽压力对冷凝传热特性的影响 |
4.2 水平光滑叉排管束间的管束效应模型的研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
四、水和酒精Marangoni凝结换热特性研究(论文参考文献)
- [1]双向轴伸泵装置反向运行流动及振动特性研究[J]. 张付林,郑源,李城易,唐肖阳,高成昊. 工程热物理学报, 2020(10)
- [2]水-酒精混合蒸气Marangoni凝结液珠移动实验研究[J]. 李恒,张贵龙,李勇,夏凯,王进仕,严俊杰. 工程热物理学报, 2020(10)
- [3]水-酒精混合蒸气冷凝过程中液滴自发移动现象的研究[D]. 范亚茹. 天津大学, 2018(06)
- [4]水平表面混合蒸气Marangoni凝结瞬态过程特性的实验研究[J]. 李勇,夏凯,陈娜娜,王进仕,严俊杰. 工程热物理学报, 2018(02)
- [5]板式换热器中水酒精混合蒸气凝结换热特性的实验研究[J]. 胡申华,彭建军,高策. 中国电机工程学报, 2017(05)
- [6]流速对水平圆管外混合蒸汽凝结换热影响的实验研究[J]. 乔宏斌,王顺,胡申华. 热能动力工程, 2016(10)
- [7]混合蒸汽在板式换热器中的凝结换热特性[J]. 乔宏斌,王顺,胡申华. 节能技术, 2016(04)
- [8]气泡微细化沸腾现象及其形成机制研究[D]. 唐继国. 哈尔滨工程大学, 2016(12)
- [9]表面特性对微尺度冷凝的影响机理研究[D]. 沈超群. 东南大学, 2016(01)
- [10]负压下水平管束凝结换热的实验与研究[D]. 高洪贺. 新疆大学, 2015(03)